一种法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统技术方案

本发明专利技术公开了一种法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统，该系统包括有二次变送单元、数字解码单元、模拟信息融合单元、数字信息融合单元、标定比较单元，以及提供时间基准的ＧＰＳ接收机。所述的二次变送单元用于将法拉第电磁感应电流互感器输出的二次电流信息ｆ０由变压器转换成小电流，该小电流经电阻后转换成电压信号ｆ３１给模拟信息融合单元。数字解码单元用于接收法拉第磁光效应电流互感器输出的通讯代码数字量Ｄ０。本发明专利技术将这两种不同原理的电流互感器输出信息引入到同一个检测系统中，利用ＧＰＳ接收机的时间作为标定的基准，以解决因为时间信息不一致无法利用法拉第电磁感应电流互感器去标定法拉第磁光效应电流互感器的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于法拉第磁光效应电流互感器的综合检测及标定系统，更详 细地说，是指一种能够利用法拉第电磁感应电流互感器对法拉第磁光效应电流互感器 进行检测及标定的系统。
技术介绍
法拉第磁光效应电流互感器的工作原理为利用法拉第磁光感应原理将电流互感 器线圈一次侧的大电流置换输出为用O，l表示的数字信号，而且此数字信号仅与一次 母线侧的电流幅值有关，而对于电力系统来说，除了电流幅值之外，产生此电流幅值 的时间也非常重要，不论是对于电力保护装置还是对于电力计量装置来说，时间都是 极其重要的信息。所以必须将法拉第磁光效应电流互感器输出的幅值信息与产生此幅 值信息的时间信息结合在一起才可以在电力系统中得到应用。法拉第电磁感应电流互感器的工作原理为利用法拉第电磁感应原理将电流互感 器线圈一次侧的大电流根据使用的需要置换为二次侧的小电流，供电力保护和计量装 置使用。此时的电流也仅有模拟的幅值，其相应的时间信息是计箅机采样时标定的。综上所述，可以看出因为法拉第磁光效应电流互感器与法拉第电磁感应电流互感 器的基本原理不同，所以依据一般的方法无法使用后者对前者进行检测和标定,因此， 本专利技术专利申请将GPS接收机的时间标准引入到这两种电流互感器的信号中后，这 两种不同原理的电流互感器的电流输出就有了统一的时间标准，从而可以进行相应的 检测和标定工作。
技术实现思路
为了实现法拉第电磁感应电流互感器对法拉第磁光效应电流互感器的标定，本发 明将这两种不同原理的电流互感維输出信息引入到同一个检测系统中，利用GPS接 收机的时间作为标定的基准，以解决因为时间信息不一致无法利用法拉第电磁感应电 流互感器去标定法拉第磁光效应电流互感器的问题。本专利技术设计的综合检测及标定系 统可以在变电站或电厂等实际电力系统中进行两种不同原理的电流互感器的综合信 息检测。本专利技术的一种法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统，该检测及标定系 统包括有二次变送单元、数字解码单元、，莫拟信息融合单元、数字信息融合单元、标 定比较单元，以及提供时间基准的GPS接收机；所述的二次变送单元由变压器和电阻构成，该二次变送单元用于将第一被测对象 输出的二次电流信息/。由变压器转换成小电流，该小电流经电阻后转换成电压信号 /31给模拟信息融合单元；所述的GPS接收机用于提供基准时间6,该基准时间^分别作为第一被测对象 和第二被测对象的标定时间；所述的数字解码单元一方面用于接收第二被测对象输出的通讯代码数字量D。； 另一方面^T接收到的通讯代码数字量D。进行二进制解码，解码之后获得数字电流信息/32;最后将数字电流信息/32输出给数字信息融合单元；所述的模拟信息融合单元一方面接收电压信号/31;另一方面接收基准时间,3; 最后将基准时间^作为横坐标，电压信号/31作为纵坐标，拟合成带有时间的母线一 次侧电流信息/33;所述的数字信息融合单元一方面接收数字电流信息/32;另一方面接收基准时间 最后将基准时间^作为横坐标，数字电流信息/32作为纵坐标，拟合成带有时间的母线一次侧电流信息/34;所述的标定比较单元对接收的/33和进行稳态与暂态信息比较，从而得到检测及标定信息。本专利技术的一种法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统优点在于1、 通过引入GPS接收机的基准时间^解决了两种不同原理的电流互感器中时间难对准问题。该综合检测系统损耗小、结构紧凑，可以充分利用空间， 提高了系统的稳定性和寿命。2、 在标定比较单元中进行暂态和稳态信息的比较，较为方便的获得了多个性能参数。3、 采用时间与电流形成的坐标关系，能够体现法拉第磁光效应电流互感器与 法拉第电磁感应电流互感器之间的可对比性。附图说明图1是本专利技术中的法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统的结构框图。图2是本专利技术中置换单元的原理图。图3 JiM过本专利技术系统处理后的电流波形输出界面。 具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。参见图1所示，在本专利技术中，将法拉第电磁感应电流互感器称为第一被测对象1， 将法拉第磁光效应电流互感器称为第二被测对象2。对于第二被测对象2来说，其输出的通讯代码数字量A表示为一次母线恻电流 的数字量(如O,l的二进制代码)；其标定过程离不开与第一被测对象1进行对比。对于第一被测对象1来说，其输出的二次电流信息/。是与一次母线侧电流的模 拟量电流。参见图1所示，本专利技术的一种法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统， 该系统包括有二次变送单元31、数字解码单元32、模拟信息融合单元33、数字信 息融合单元34、标定比较单元35，以及提供时间基准的GPS接收机3。参见图2所示，二次变送单元31由变压器和电阻构成，该二次变送单元31用 于将第一被测对象1输出的二次电流信息/。由变压器转换成小电流，该小电流经电 阻后转换成电压信号/31给模拟信息融合单元33。GPS接收机3用于提供基准时间,3,该基准时间^分别作为第一被测对象1和 第二被测对象2的标定时间。基准时间^同时也作为图3中信息显示的横坐标。图3 中"电流I1"指代法拉第电磁感应电流互感,出的电流，"电流I2"指代法拉第磁 光效应电流互感，出的电流。电流单位为安培(A)，横坐标的时间单位为(ms)。数字解码单元32 —方面用于接收第二被测对象2输出的通讯代码数字量D。； 另一方面对接收到的通讯代码数字量A进行二进制解码，解码的协议为D。数据共6 个字节，第一个字节是帧头，固定为80;最后一个字节是帧尾，固定为FE;第二到 第四个字节是数据位(第二字节的数据位记为数据1,第三字节的数据位记为数据2, 第四字节的数据位记为数据3)，第五个字节是校验位，校验位的值为第二到第四个字节的数据位的累加和，即校验位-数据l+数据2+数据3;解码之后获得数字电 流信息/32;最后将数字电流信息/32输出给数字信息融合单元34。模拟信息融合单元33—方面接收电压信号/31;另一方面接收基准时间^;最后 将基准时间^作为横坐标，电压信号/31作为纵坐标(如图3所示)，拟合成带有时间 的母线一次侧电流信息/33 (图3中的左边曲线)。在本专利技术中，/33也称作第一电流 信息。数字信息融合单元34 —方面接收数字电流信息/32;另一方面接收基准时间^ ; 最后将基准时间^作为横坐标，数字电流信息/32作为纵坐标，拟合成带有时间的母 线一次侧电流信息/34 (图3中的右边曲线)。在本专利技术中，/34也称作第二电流信息。标定比较单元35对接收的第一电流信息/33和第二电流信息进行稳态与暂态 信息比较，从而得到标定电流信息。在本专利技术中，稳态与暂态信息比较包括有下列步骤 步骤一第一被测对象1的电流有效值提取对第一被测对象1输出的W个电流釆样值分别记为、,/^,…,/^,其中最大电 流采样值记为/^^，最小电流采样值记为/^in。 /力表示第一被测对象1的第一个电 流采样值，/^表示第一被测对象1的第二个电流采样值，/^表示第一被测对象1 的第W个电流采样值。步骤二第二被测对象2的电流有效值提取对第二被测对象2输出的W个电流采样值分别记为/^/M,…,/^ ，其中最大电 流采样值记为^_，最小电流采样值记为^^。 ^,表示第二被测对象2的第一个电 流采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种法拉第磁光效应电流互感器综合检测及标定系统，其特征在于：该检测及标定系统包括有二次变送单元（３１）、数字解码单元（３２）、模拟信息融合单元（３３）、数字信息融合单元（３４）、标定比较单元（３５），以及提供时间基准的ＧＰＳ接收机（３）；所述的二次变送单元（３１）由变压器和电阻构成，该二次变送单元（３１）用于将第一被测对象（１）输出的二次电流信息ｆ↓［０］由变压器转换成小电流，该小电流经电阻后转换成电压信号ｆ↓［３１］给模拟信息融合单元（３３）；　　所述的ＧＰＳ接收机（３）用于提供基准时间ｔ↓［３］，该基准时间ｔ↓［３］分别作为第一被测对象（１）和第二被测对象（２）的标定时间；　　所述的数字解码单元（３２）一方面用于接收第二被测对象（２）输出的通讯代码数字量Ｄ↓［０］；另一方面对接收到的通讯代码数字量Ｄ↓［０］进行二进制解码，解码之后获得数字电流信息ｆ↓［３２］；最后将数字电流信息ｆ↓［３２］输出给数字信息融合单元（３４）；　　所述的模拟信息融合单元（３３）一方面接收电压信号ｆ↓［３１］；另一方面接收基准时间ｔ↓［３］；最后将基准时间ｔ↓［３］作为横坐标，电压信号ｆ↓［３１］作为纵坐标，拟合成带有时间的母线一次侧电流信息ｆ↓［３３］；　　所述的数字信息融合单元（３４）一方面接收数字电流信息ｆ↓［３２］；另一方面接收基准时间ｔ↓［３］；最后将基准时间ｔ↓［３］作为横坐标，数字电流信息ｆ↓［３２］作为纵坐标，拟合成带有时间的母线一次侧电流信息ｆ↓［３４］；　　所述的标定比较单元（３５）对接收的ｆ↓［３３］和ｆ↓［３４］进行稳态与暂态信息比较，从而得到检测及标定信息。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏鹏，张志强，张春熹，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]